UHF RFID读写器硬件电路设计——基于ISO18000-6C标准

"这篇硕士论文主要探讨了基于ISO18000-6C标准的UHF RFID读写器的硬件电路设计与实现，作者为李幂，指导教师为文光俊，研究背景是用于成衣制造行业的生产自动化管理。论文中详细分析了RFID技术的现状和发展趋势，特别是在超高频领域的应用。" 在硬件电路设计部分，论文着重讨论了读写器的关键组成部分——固定增益放大电路。根据公式(4-4)和(4-5)，论文计算了信号在传输过程中的损耗，其中不考虑天线的影响。在相距1米的距离下，传播损耗为31.7 dB。考虑到读写器和标签之间的信号功率衰减，假设读写器发射功率为+30 dBm，定向天线增益为8 dBi，论文展示了这一衰减规律的图形表示（图4-4）。 为了确保信号在经过固定增益放大电路和后续组件后仍能达到+30 dBm的天线输入功率（考虑到总衰减约为22.5 dB），固定增益放大电路的输出功率需至少为+32.5 dBm。由此，理论增益计算为+22.5 dB（+30 dBm + 2.5 dB - +10 dBm）。在选择放大器芯片时，需要考虑其增益、线性度以及输入输出射频信号的功率范围。由于未能找到满足所有条件的单一芯片，论文采用了“驱动放大器+功率放大器”的组合，并利用3dB功率分配与合成技术提升功率放大器的线性度。这种电路结构如图4-5所示。 尽管固定增益放大电路的实际增益可能超过22.5 dB，但设计目标是确保在经过程控衰减电路和固定增益放大电路后，总增益仍为22.5 dB，以便达到所需输出功率。论文展示了基于R1000为核心芯片的硬件电路设计，该设计符合ISO18000-6C/EPCglobal Gen2标准，并进行了性能测试，给出了测试结果和读写器系统的性能参数。 在结论部分，作者针对现有读写器系统提出改进方案，以解决已知的问题。整篇论文深入探讨了超高频RFID技术在实际应用中的挑战与解决方案，对于理解和设计这类读写器具有重要的参考价值。关键词包括：ISO18000-6C/EPCglobal Gen2、超高频射频识别、读写器以及R1000。